

摘 要:采用常規氣象觀測資料、NECP再分析資料,對比分析云南省文山州麻栗坡縣2022年6月10—11日和2023年8月23—24日2次大暴雨天氣過程,結果表明:(1)2022年6月10—11日過程主要受低壓輻合切變線影響;2023年8月23—24日,隨著冷渦向我國東北移動,副高斷裂東退,槽后西北氣流輸送冷空氣;(2)2次過程中的對流云團均為局地生成并不斷東移發展,強降水時段出現在對流云團的發展與成熟階段。且2次過程均以積云混合降水回波為主,降雨分布不均,覆蓋面廣,持續時間較長;(3)2023年8月23—24日最大水汽通量、最大累計降水量均大于2022年6月10—11日過程,說明水汽通量對強降雨的預報有一定的指示作用。
關鍵詞:大暴雨;環流形勢;水汽輸送
中圖分類號:P458 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)11–0-03
麻栗坡縣坐落于云南省東南部,與越南接壤,
位于東經104°33′03″~105°18′04″,北緯22°48′54″~
23°34′02″。屬南亞熱帶高原季風氣候,立體氣候明顯,降水分布不均。單點性強降水、大暴雨天氣誘發的次生災害在麻栗坡幾乎每年均有發生,例如,2018年9月2日麻栗坡猛硐小時雨量高達97.4 mm,24 h雨量達212.2 mm,此次大暴雨誘發的特大山洪泥石流造成較為嚴重的人員傷亡。因此,研究麻栗坡縣大暴雨天氣過程產生的主要原因,對提高氣象服務質量、避免或減少災害損失具有重要作用。
多年來,眾多氣象學者對暴雨進行了多次分析與研究,以提高暴雨預報的準確率,從而減少暴雨洪澇災害造成的人員傷亡和經濟損失。董興欣等[1]對2018年9月2日麻栗坡猛硐特大山洪泥石流的氣象成因進行分析。肖建全等[2]利用NCEP資料、常規氣象資料和云南省閃電定位系統資料,對2010年6月25日20:00
—26日08:00發生在云南東部的特大暴雨天氣過程進行了分析。王酈等[3]診斷分析了2019年1月7—9日文山州罕見冬季暴雨天氣過程的成因和特點。許美玲等[4]總結了影響云南的主要天氣系統有切變線、南支槽、孟加拉灣風暴、西行臺風、兩高輻合、西南渦、昆明準靜止鋒等。喻琴昆等[5]認為盆地高能高濕的環境條件和中低層有利的系統配置是產生暴雨的主要原因。李華宏等[6]發現強降水和切變線過境幾乎同步出現,隨著切變過境,降水逐漸減弱,降水以積云降水回波為主,持續時間短、衰減快。馬志敏等[7]得出水汽通量對強降水的預報有一定的指示作用。沈茜等[8]研究表明持續存在的“逆風區”有利于連續性短時強降水的發生。楊群等[9]對重慶低渦影響下貴州銅仁兩次暴雨過程進行了研究與分析。利用常規氣象觀測資料,對比分析2022年6月10—11日、2023年8月23—24日2次大暴雨天氣過程,通過總結降水成因,為后續暴雨預報提供理論依據。
1 降水概況
2022年6月10日08:00—6月11日20:00,受低壓輻合切變線的影響,麻栗坡縣出現大到暴雨、局部大暴雨天氣。累積雨量小于50 mm的有4站,50~100 mm的有6站,100~200 mm的2站,最大累計降水量161.7 mm(楊萬站)。降水時段主要集中在10日20:00—11日09:00,小時雨量最大為52.7 mm,出現在6月11日02:00的楊萬站;其次為46.4 mm,出現在10日21:00的馬街站。2023年8月23日00:00—24日12:00,受切變線影響,麻栗坡縣大部地區出現大到暴雨,局部大暴雨。其中,累積雨量小于50 mm的有3站,50~100 mm的有5站,100~200 mm的有3站,200 mm以上的有1站,最大累積雨量203.4 mm(楊萬站)。降水時段主要集中在23日03:00~07:00、24日04:00~09:00。最大小時雨量為47.7 mm,出現在8月24日06:00的八布站;其次為43.0 mm,出現在23日05:00的楊萬站。
總體來看,2次強降水天氣過程累計最大降水量均出現在楊萬站,夜間強降水特征明顯,較強降水時段主要集中在凌晨,2022年6月10—11日最大小時雨強更強,2023年8月23—24日過程降水持續時間長、累計降水量更大。
2 環流形勢分析
2022年6月10日14:00 850 hPa上,廣西地區有一低壓中心,低壓外圍偏北氣流影響廣南縣、富寧縣,麻栗坡—硯山—彌勒一帶有一切變線形成,并維持(圖1a)。6月11日01:00,低壓中心南移影響富寧縣,切變線南移至文山南部,影響麻栗坡、西疇、馬關(圖1b)。
2023年8月23—24日(圖2),500 hPa中高緯華北地區有一冷渦維持,隨著冷渦向我國東北移動,副高斷裂東退,云南位于兩高輻合區,槽后西北氣流輸送冷空氣。23日08:00,700 hPa貴州與廣西交界處生成一低壓中心,低壓外圍存在輻合切變,槽前西南氣流為麻栗坡提供充足的水汽,23日20:00切變線影響廣南縣、麻栗坡縣,隨后偏南風量加大,為此次降雨提供充足的水汽。同時,23日03:00,850 hPa切變線位于廣西—曲靖一帶并繼續南壓,24日03:00,切變線南壓至文山州,位于富寧—廣南—硯山—文山—蒙自一帶。
3 物理量分析
3.1 動力條件
從垂直上升速度圖來看,2022年6月11日02:00,500 hPa和700 hPa的垂直上升速度均小于-0.18 hPa/s,中心位于400 hPa附近,強度達到-0.36 hPa/s,說明整層為上升運動,且維持時間較長,此時,全縣各鄉鎮累積雨量最大為楊萬站,52.7 mm;2023年8月23日02:00,500 hPa和700 hPa的垂直上升速度均小于-0.3 hPa/s,中心位于650 hPa附近,強度達到-0.36 hPa/s,說明整層為上升運動,且垂直上升運動較強,持續時間較長。
3.2 水汽條件
水汽是影響降雨的一個重要條件,絕大部分水汽集中在低層。通過分析2次過程850 hPa水汽通量分布圖可以看出:2022年6月10—11日過程,水汽主要來源于孟加拉灣。2023年8月23—24日過程,水汽主要來源于孟加拉灣,22日18:00,麻栗坡一帶有一西南水汽通道,但是比較弱;23日06:00,西南水汽通道貫穿整個文山州,麻栗坡一帶西南水汽通道變得更為強盛,水汽不斷從孟加拉灣向麻栗坡輸送,麻栗坡一帶水汽通量明顯增大。
4 雷達回波強度特征
從雷達回波強度來看,2022年6月10日中午,文山地區不斷生成對流云系,并向東南方向移動。14:00~15:00麻栗坡境內出現大片對流云系,天保鎮最大降雨回波強度>45 dBz,對應時段天保鎮的小時雨量為14.2 mm,此后對流云系逐漸消退并向西南方向移動;10日午后,文山雷達觀測區西北方出現大片對流云系,隨后逐漸向東南方向移動,移動過程中不斷生成局地對流云。11日01:00~02:00,楊萬鄉出現強度>45 dBz的強回波,對應時段楊萬鄉的小時雨量為52.7 mm,為此次過程的最大小時降雨量;11日10:00后降水回波強度整體減弱;13:00后降雨基本結束。
此次降水主要集中在11日凌晨,影響范圍廣、強度大。除東北部的鐵廠鄉、董干鎮降水偏少(過程累計降水不足25 mm),其余鄉鎮過程累計降水量均>35 mm。
2023年8月23日凌晨,麻栗坡縣境內開始不斷生成對流云系,且強度較大。03:00~05:00麻栗坡縣東北部區域各鄉鎮均出現強度>40 dBz的強回波,位于麻栗坡縣東北部的鐵廠鄉、八布鄉、六河鄉、楊萬鄉2 h累積雨量均>35 mm。其中,楊萬最大,為74.9 mm。
09:00降水基本結束。24日凌晨,麻栗坡縣內開始不斷生成強對流云;05:00~06:00,八布鄉、楊萬鄉均出現強度>40 dBz的強回波,八布鄉的最大強度>45 dBz,對應時段八布鄉的小時累積雨量為47.7 mm,為此次過程的最大小時雨量。08:00后降水回波整體減弱,11:00降水基本結束。
此次降水主要集中在23日凌晨和24日凌晨,降水強度較大,影響范圍較廣。除麻栗鎮、董干鎮、天保鎮城子上累積雨量不足45.0 mm,其余各鄉鎮累積雨量均>50.0 mm。
5 結論與討論
通過對比分析2022年6月10—11日、2023年8月23—24日2次大暴雨天氣過程,得出以下結論:
(1)2次過程大尺度對流系統有一定差異:2022年6月10—11日過程主要受低壓輻合切變線南壓的影響。2023年8月23—24日,隨著冷渦向我國東北移動,副高斷裂東退,槽后西北氣流輸送冷空氣,切變線南壓影響。
(2)2次過程中的對流云團均為局地生成,并不斷東移發展,強降水時段出現在對流云團的發展和成熟階段。且2次過程均以積云混合降水回波為主,降水分布不均,覆蓋面廣,持續時間較長。
(3)2次過程的水汽輸送均集中在600 hPa以下層,
2023年8月23—24日過程最大水汽通量、累積雨量均大于2022年6月10—11日過程,說明水汽通量對強降水的預報有一定的指示作用。
參考文獻
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[3] 王酈,鄭芬,董興欣.云南省文山州一次罕見的冬季暴雨過程分析[J].云南地理環境研究,2020,32(4):66-71,76.
[4] 許美玲,尹麗云,金少華,等.云南突發性特大暴雨過程成因分析[J].高原氣象,2013,32(4):1062-1073.
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[9] 楊群,張李娟,胡萍.重慶低渦影響下貴州銅仁兩次暴雨過程分析[J].沙漠與綠洲氣象,2021,15(4):26-34.